DE3345542A1

DE3345542A1 - Process for the control of the melting and casting process of fine casting technology, especially of dental technology, and apparatus for performing the process

Info

Publication number: DE3345542A1
Application number: DE19833345542
Authority: DE
Inventors: H.-W. Dr. 2800 Bremen Gundlach; Friedrich 2804 Lilienthal Jacob
Original assignee: Bego Bremer Goldschlagerei Wilh Herbst GmbH and Co KG
Current assignee: Bego Bremer Goldschlagerei Wilh Herbst GmbH and Co KG
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-06-27
Also published as: DE3345542C2

Abstract

In the melting and casting process, the time course of the temperature and especially the rise of the temperature curve are evaluated, in order to automatically determine the optimum casting temperature or to be able to choose between old and new crucibles. By a smaller heating power during the melting interval, this is extended, which leads to a more uniform heating up of the melt material and allows a clearer identification of the melt interval. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Steuerung des Schmelz- und Gießvorgangs Process for controlling the melting and casting process

der Feingießtechnik, insbesondere der Dentaltechnik und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Beschreibung. investment casting technology, especially dental technology and devices to carry out the procedure description.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device for performing the method according to the preamble of claim 10.

Verfahren und Vorrichtung der gattungsbildenden Art sind aus der DE-OS 21 58 115 bekannt. Dort wird die Temperatur der Schmelze mittels eines Thermoelementes oder eines IR-Strahlungsdetektors gemessen. Sobald die gemessene Temperatur einen voreingestellten Wert erreicht hat, wird nach Ablauf einer durch ein Verzögerungsrel ai s festgelegten Zeit der Gießvorgang eingeleitet.Method and device of the generic type are from DE-OS 21 58 115 known. There the temperature of the melt is measured by means of a thermocouple or an IR radiation detector. As soon as the measured temperature reaches a has reached the preset value, a delay rel the casting process is initiated at the specified time.

Aus dem Firmenprospekt "Preßtomat B1" der Firma DEGUSSA ist eine ähnliche Vorrichtung mit einer Widerstandsheizung und einem Heizstromregler bekannt, bei der ein Thermoelement laufend einem Soll-Ist-Vergleich zwischen der gemessenen Temperatur einem voreinstellbaren Wert durchführt.There is a similar one from the company brochure "Pressomat B1" from DEGUSSA Device with a resistance heater and a heating current controller known at a thermocouple continuously compares the target and actual values between the measured temperature a value that can be set.

Nachteilig an diesen bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen ist es, daß die Gießtemperatur des Schmelzgutes exakt bekannt sein muß und daß Meßfehler durch gealterte Meßfühler, unterschiedliche Strahlungseigenschaften der Tiegel etc. das gesamte Gießergebnis soweit verfälschen können, daß die Schmelze bzw. das Gußteil unbrauchbar ist. Wird nämlich die "Gießtemperatur zu niedrig gewählt, so ist das Schmelzgut noch nicht vollständig geschmolzen, d.h. es sind noch Primärkristal le vorhanden, was zu unbefriedigenden Gießergebnissen führt. Wird umgekehrt die Gießtemperatur zu hoch eingestellt, so treten beim Gießen im Formling Lunkerstellen auf.The disadvantage of these known methods and devices is that the casting temperature of the material to be melted must be known exactly and that measurement errors due to aged sensors, different radiation properties of the crucibles, etc. can falsify the entire casting result to such an extent that the melt or the casting is useless. If the "casting temperature" is chosen too low, it is The melt material has not yet completely melted, i.e. there are still primary crystals present, which leads to unsatisfactory casting results. If the casting temperature is reversed If set too high, voids will appear in the molding during casting.

Ein weiteres Problem liegt darin, daß die optimale Gießtemperatur bei verschiedenen Legierungen unterschiedliche Werte annimmt, die bisher empirisch ermittelt werden mußten. Hierzu war es erforderlich, die genaue Zusammensetzung der Legierung zu kennen oder vor dem eigentlichen Gießen mühsame Versuche zur Ermittlung der optimalen Gießtemperatur durchzuführen.Another problem is that the optimal casting temperature assumes different values for different alloys, which were previously empirical had to be determined. For this it was necessary to know the exact composition to know the alloy or to carry out laborious attempts to determine it before the actual casting to be carried out at the optimum casting temperature.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Verfahren und Vorrichtung der gattungsbildenden Art dahingehend zu verbessern, daß die optimale Gießtemperatur bzw.The object of the invention is therefore to provide the method and device generic type to the effect that the optimal casting temperature respectively.

der optimale Gießzeitpunkt auf einfache Weise ermittelbar ist.the optimal casting time can be determined in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the characterizing part of the claims 1 and 10 specified features solved. Advantageous refinements and developments the invention can be found in the subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der zeitliche Verlauf der Temperatur bzw. der Strahlungsintensität des Schmelzgutes und insbesondere die zeitliche Änderung der Temperatur (Differentialquotient bzw. Differenzenquotient) hervorragende Aussagen über den Zustand des Schmelzgutes liefern.The invention is based on the knowledge that the course over time the temperature or the radiation intensity of the material to be melted and in particular the Change in temperature over time (differential quotient or difference quotient) provide excellent information about the condition of the melt material.

Besondere Aufmerksamkeit ist hierbei dem Schmelzintervall zu widmen. Bei Legierungen unterscheidet man Solidustemperatur und Liquidustemperatur. Beim Aufheizen erfolgt das erste Aufschmelzen bei der Solidustemperatur. In der Schmelze befinden sich dann noch Primärkristal le, welche erst beim Erreichen der Liquidustemperatur vollständig aufgeschmolzen sind. Die Schmelze ist dann flüssig. Beim Aufheizen steigt die Temperatur der Schmelze kontinuierlich bis zur Solidustemperatur. Dann wird die zugeführte Wärme für die Phasenumwandlung benötigt. Die Temperatur der Schmelze steigt solange nicht (bzw. nur sehr geringfügig), bis die Phasenumwandlung vollständig ist. Erst nach vollständigem Aufschmelzen steigt die Temperatur dann wieder.Particular attention should be paid to the melting interval. In the case of alloys, a distinction is made between solidus temperature and liquidus temperature. At the The first melting takes place at the solidus temperature. In the melt Then there are still primary crystals, which only when the liquidus temperature is reached are completely melted. The melt is then liquid. Increases as it heats up the temperature of the melt continuously up to the solidus temperature. Then it will be the supplied heat is required for the phase transition. The temperature of the melt does not rise (or only very slightly) until the phase transition is complete is. Only after complete melting does the temperature rise again.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist es, den Schmelzintervall automatisch durch Auswerten des zeitlichen Verlaufes der Temperatur zu identifizieren.An essential aspect of the invention is the melting interval to be identified automatically by evaluating the temperature profile over time.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, durch Steuerung der Heizleistung das Schmelzintervall zu dehnen. Üblicherweise beheizt nämlich eine hohe Heiz- leistung einer Induktionsspule die Schmelze inhomogen.Another aspect of the invention is by controlling the Heating power to stretch the melting interval. Usually one heats namely one high heating performance of an induction coil, the melt is inhomogeneous.

Durch das Magnetfeld entstehen in der beheizten Schmelze Induktionsströme, die die Temperatur steigern.The magnetic field creates induction currents in the heated melt, that raise the temperature.

Bei zu hoher Energie oder bei hohen Frequenzen werden wegen des Skin-Effektes die äußeren Schichten des Schmelzgutes stärker aufgeheizt als das Innere der Schmelze. Das Schmelzintervall ist in solchen Fällen dann nicht ausgeprägt, insbesondere fehlt ein eindeutig erkennbarer horizontaler Abschnitt der Temperaturkurve. Aus diesem Grunde und um eine homogene Tempertur in der Schmelze zu erzielen, wird bei Annäherung an die Solidustemperatur oder zumindest bei Erreichen derselben die Heizleistung reduziert, während sie beim Aufheizen bis zur Solidustemperatur und nach Durchlaufen d@s des Schmelzintervalles höher liegt. Nach Verlassen des Schmelzintervalles wird das Schmelzgut um einen vorgegebenen Temperaturwert (Temperaturintervall) weiter erwärmt, bis dann die Gießtemperatur erreicht ist. Bei Erreichen der Gießtemperatur wird die Hei z 1 ei stung wiederum auf einen geringeren Wert umgeschaltet, so daß die Temperatur dann nicht mehr weiter ansteigt. Zusätzlich wird ein Zeitglied gestartet, das die Gießzeit begrenzt.If the energy is too high or if the frequencies are high, the skin effect the outer layers of the melted material are heated more strongly than the inside of the melt. The melting interval is then not pronounced in such cases, in particular it is absent a clearly recognizable horizontal section of the temperature curve. For this Basically and in order to achieve a homogeneous temperature in the melt, when approaching to the solidus temperature or at least when it is reached the heating power reduced, while heating up to the solidus temperature and after passing through d @ s of the melting interval is higher. After leaving the melting range the melted material will advance by a specified temperature value (temperature interval) heated until the casting temperature is reached. When the casting temperature is reached the heating is switched to a lower value again, so that the temperature then no longer rises. In addition, a timer is started that limits the casting time.

Verwendet man insbesondere beim Schmelzen von Zahngold Kohletiegel und mißt man die Temperatur mittels Infrarot-Strahlungssensoren, so tritt folgendes Problem auf: Zum einen wird im Gegensatz zu Keramiktiegeln der Kohletiegel selbst durch die Induktionsspule erwärmt. Zum anderen weisen ältere, d.h. bereits mehrfach gebrauchte Kohletiegel gegenüber neuen Kohletiegeln eine andere Temperatur/Strahlungs-Charakteri sti k auf. Mit der Erfindung ist es möglich aus der Steilheit des Temperaturanstieges automatisch zu erkennen, ob ein alter oder ein neuer Tiegel vorliegt.One uses carbon crucibles especially when melting dental gold and if the temperature is measured by means of infrared radiation sensors, the following occurs Problem: On the one hand, in contrast to ceramic crucibles, the carbon crucible itself heated by the induction coil. On the other hand, older ones, i.e. already several times Used coal crucibles compared to new coal crucibles have a different temperature / radiation characteristics sti k. With the invention it is possible from the steepness of the temperature rise to automatically recognize whether an old or a new crucible is present.

In Abhängigkeit von diesem Unterscheidungskriterium wird lediglich ein a(1(litiver K rtktz wrt t ,.;t, um die Temperaturkurven von alten und neuen ziegeln übereinstimmend zu machen, worauf dann die Auswertung des Temperaturverlaufes identisch verlaufen kann.Depending on this differentiation criterion will just an a (1 (litiver K rtktz wrt t,.; t, to get the temperature curves of old and new bricks to match, whereupon the evaluation of the temperature profile can be identical.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 den Temperaturverlauf des Schmelzgutes bei dem Verfahren nach der Erfindung beim Gießen an der Atmosphäre; Fig. 2 einen ähnlichen Temperaturverlauf beim Gießen im Vakuum; Fig. 3 zwei Vergleichskurven des Temperaturverlaufes mit normalem und gestrecktem Schmelzintervall; Fig. 4 zwei Ausführungsbeispiele von Gießgeräten, und 5 bei denen die Erfindung zur Anwendung kommt; Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Bedi entabl eaus für die Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 7 ein 81ockschaltbild der Steuereinheit der Vorrichtung nach der Erfindung; und Fig. 8 den Temperaturverlauf bei alten und neuen Kohletiegeln.In the following the invention is based on exemplary embodiments in Connection with the drawing explained in more detail. It shows: Fig. 1 the temperature profile of the molten material in the method according to the invention when pouring in the atmosphere; 2 shows a similar temperature profile during casting in a vacuum; 3 shows two comparison curves the temperature profile with normal and extended melting range; Fig. 4 two Embodiments of casting devices, and 5 in which the invention is used comes; 6 is a schematic view of a control panel for the device according to the invention; 7 is a block diagram of the control unit of the device according to the invention; and FIG. 8 shows the temperature profile for old and new coal crucibles.

Zunächst sei das Verfahren nach der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Hier ist die Temperatur # über der Zeit t dargestellt. Das Schmelzgut befindet sich vor Einschalten der Heizung auf der Temperatur t0 (Zeitpunkt t0(t'0). Zum an sich bekannten Vorglühen wird die Induktionsspule mit voller Heizleistung H1 betrieben. Die Temperatur der Schmelze steigt relativ schnell, d.h. steil an, was der Kurvenabschnitt 1 zum Ausdruck bringt. Zum Zeitpunkt t wird die Solidustemperatur -2' 1 erreicht, d.h. erste Legierungsbestandteile gehen von der festen Phase in die flüssige Phase über. Trotz voller Heizleistung H1 steigt die Temperatur zu diesem Zeitpunkt nicht mehr deutlich an, vielmehr verläuft die Temperaturkurve in einem flachen Abschnitt über, der sogar oszillierende Temperaturverläufe mit geringfügigem Absinken der Temperatur trotz eingeschalteter Heizleistung H1 aufweist. Dies wird durch den Energieverbrauch beim Phasenübergang erläutert. Dies ist durch den Kurvenabschnitt 2 dargestellt.First, the method according to the invention with reference to FIG Fig. 1 explains. Here the temperature # is shown over the time t. The melt material is at temperature t0 before the heating is switched on (time t0 (t'0). To the known The induction coil will preheat with full Heating capacity H1 operated. The temperature of the melt rises relatively quickly, i.e. steeply, which the curve section 1 expresses. At time t, the Solidus temperature -2 '1 reached, i.e. first alloy components go from the solid phase into the liquid phase. Despite the full heating output H1, the The temperature at this point in time no longer clearly increases, rather the temperature curve runs in a flat section above, which even has oscillating temperature profiles has a slight drop in temperature despite the heating power H1 being switched on. This is explained by the energy consumption during the phase transition. This is through the curve section 2 is shown.

Durch eine vorgegebene Zeitdauer nach Erreichen der Solidustemperatur i"'l wird das Vorglühen beendet, d.h.By a specified period of time after the solidus temperature has been reached i "'l the preheating is ended, i. e.

die Heizung wird abgeschaltet (Heizleistung H). Es ist dann auch möglich, eine Gußmuffel in das Gießger ä t einzulegen. Wegen der abgeschalteten Heizleistung fällt die Temperatur wieder ab, WaS also aus dem Kurvenabschnitt 3 erkennbar ist. Sodann wird die Heizung wieder voll eingeschaltet, d.h. auf die Heizleistung H1. Es folgt wiederum ein verhältnismäßig steiler Temperaturanstieg, bis zum Zeitpunkt t1 die Temperaturkurve abflacht und die Solidustemperatur tl wiederum erreicht ist. Dies wird dadurch erkannt, daß der zeitliche Anstieg oder genauer gesagt der Di fferenti al quotient d Vidt unter einen vorgegebenen Wert fällt. Der Beginn des Schmelzinterwalles ist nun erreicht.the heating is switched off (heating output H). It is then also possible insert a casting muffle into the casting device. Because of the switched off heating power the temperature drops again, so what can be seen from curve section 3. The heating is then fully switched on again, i.e. to the heating power H1. This is followed by a relatively steep rise in temperature up to the point in time t1 the temperature curve flattens out and the solidus temperature tl is reached again. This is recognized by the fact that the increase over time or, more precisely, the Di fferenti al quotient d Vidt falls below a specified value. The beginning of the Melting interval has now been reached.

Wird ohne Vorglühen geheizt, so wird vom Zeitpunkt t0 und der Temperatur i längs der gestrichelten Linie 4 hochgefahren, bis die Solidustemperatur?il erreicht ist.If heating is carried out without preheating, time t0 and the temperature i along the dashed line 4 ramped up until the solidus temperature? Il is reached.

Zum Strecken des Schmelzintervalles wird nun zum Zeitpunkt t1 die Heizleitung aufeinen geringeren Wert H 2 u mg es c ha 1 t e t 1 so daß sich die Temperatur prak.tisch nicht ändert oder genauer gesagt nur sehr geringfügig ändert. Dies ist durch den Kurvenabschnitt 5 dargestellt. Durch die Streckung des Schmelzintervalles ist nun eine homogene Temperaturverteilung möglich und alle Legierungsbestandteile können von der festen in die flüssige Phase übergehen. Diese ist zum Zeitpunkt t, t2 erreicht, worauf die Temperatur trotz der noch verringerten Heizleistung H2 wieder ansteigt.In order to stretch the melting interval, the Heating cable to a lower value H 2 u mg es c ha 1 t e t 1 so that the Temperature practically does not change or, more precisely, changes only very slightly. This is shown by curve section 5. By stretching the melting interval a homogeneous temperature distribution is now possible and all alloy components can pass from the solid to the liquid phase. This is at time t, t2 is reached, whereupon the temperature returns despite the still reduced heating power H2 increases.

Dieses Ansteigen wird zum Zeitpunkt t3 eindeutig identi fi ziert, da der Differentialquotient des Temperaturverlaufes wiederum einen bestimmten Schwellwert überschritten hat. Die zu diesem Zeitpunkt t3 vorhandene Temperatur i stellt in erster Näherung die Liquidus-2 temperatur dar, die das Ende des Schmelzintervalles anzeigt. Diese Temperatur % wird gespeichert, worauf die Heizung wieder auf vollen Heizleistung H1 umgeschaltet wird. Die Temperatur steigt gemäß dem Kurvenabschnitt 6 weiter an. Ist die Temperatur von der Liquidustemperatur #2 um einen vorgegebenen festen Betrag d # angestiegen und hat zum Zeitpunkt t4 die Temperatur #3 =#2 + ## erreicht, so ist die gewünschte Gießtemperatur # 3 erreicht. Es wird nun ein die Gießbereitschaft anzeigendes Signal (in Fig. 1 Bezeichnung "grün") erzeugt und gleichzeitig wird die Heizleistung wiederum auf einen geringeren Wert H2 umgeschaltet, der so gewählt ist, daß die Temperatur nicht weiter ansteigt. (Kurvenabschnitt 7).This increase is clearly identified at time t3, because the differential quotient of the temperature curve in turn has a certain threshold value has exceeded. The temperature i present at this point in time t3 represents in first approximation the liquidus-2 temperature, which is the end of the melting interval indicates. This temperature% is saved, whereupon the heating is restored to full Heating power H1 is switched. The temperature rises according to the section of the curve 6 continue on. The temperature is from the liquidus temperature # 2 by a predetermined one fixed amount d # and has temperature # 3 = # 2 + ## at time t4 is reached, the desired casting temperature # 3 is reached. It will now be a die Ready to pour signal (in Fig. 1 designation "green") generated and simultaneously the heating power is again switched to a lower value H2, the so is chosen so that the temperature does not rise any further. (Curve section 7).

Es wird nun ein "Gießintervall" festgelegt, d.h. innerhalb einer festgelegten Zeitdauer (t4-t5) ab dem Er- reichen der Gießtemperatur 'L/3 muß der Gießvorgang abgeschlossen sein. In der konkreten Schaltung wird hierfür ein Zeitgeber gestartet, der nach Ablauf einer fest vorgegebenen Zeitdauer ein Warnsignal (in der Zeichnung mit "rot" bezeichnet) erzeugt, das anzeigt, daß die Gießzeit abgelaufen ist.A "pouring interval" is now set, i.e. within a set one Duration (t4-t5) from the range the casting temperature 'L / 3 must the casting process will be completed. In the specific circuit, a Timer started, which emits a warning signal after a fixed predetermined period of time (labeled "red" in the drawing), which indicates that the pouring time has expired is.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß bei der Erfindung - im Gegensatz zum Stand der Technik - nicht mehr mit einer fest voreingestellten Gießtemperatur gearbeitet wird; vielmehr wird diese Gießtemperatur als relativer Wert aus dem Temperaturverlauf des Schmelzgutes ermittelt. Unabhängig von der jeweils zu schmelzenden Legierung wird somit selbsttätig die optimale Gießtemperatur ermittelt.From Fig. 1 it can be seen that in the invention - in contrast to State of the art - no longer worked with a fixed, preset casting temperature will; rather, this casting temperature is obtained as a relative value from the temperature profile of the melt material determined. Regardless of the alloy to be melted the optimal casting temperature is determined automatically.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Temperaturkurve für das Gießen im Vakuum. Hier kann jedoch der Effekt auftreten, daß nach weiterem Aufheizen über die Liquidustempertur &2 eine Oxydschicht aufreißt. Werden Infrarot-Strahlungssensoren zur Temperaturmessung verwendet, so ändert sich durch das Aufreißen der Oxyd schicht die Strahlungsintensität trotz weiter ansteigender Temperatur. Die von dem Infrarot-Strahlungssensor gemessene Strahlungsintensität folgt dem gestrichelten Kurvenabschnitt 8. Es könnte somit auftreten, daß meßtechnisch das Temperaturintervall L\ der Fig. 1 nicht erfaßt wird.Fig. 2 shows a similar temperature curve for casting in a vacuum. Here, however, the effect can occur that after further heating above the liquidus temperature & 2 tears open an oxide layer. Are infrared radiation sensors for temperature measurement is used, the radiation intensity changes by tearing open the oxide layer despite a further increase in temperature. The measured by the infrared radiation sensor Radiation intensity follows the dashed curve section 8. It could thus occur that the temperature interval L \ of FIG. 1 is not detected by measurement.

Hierfür ist vorgesehen, daß zip eine vorbestimmte Zeitdauer (t3-t3 ) nach Erreichen der Liquidustemperatur # 2, nachdem also die Temperatur sich um einen Wert 2' 4rl erhöht hat, die zu diesem Zeitpunkt t3 vorhandene aktuelle Temperatur St4 gespeichert wird.For this purpose, it is provided that zip has a predetermined period of time (t3-t3 ) after reaching the liquidus temperature # 2, i.e. after the temperature has changed has increased a value 2 '4rl, the current temperature present at this point in time t3 St4 is saved.

Reißt die Oxydschicht nicht auf, so läuft der Vorgang wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben ab, d.h.If the oxide layer does not tear, the process proceeds as in the context described with Fig. 1, i.e.

es tritt eine weitere Temperaturerhöhung ##2 auf, bis bei der Temperatur #3 die Gießtemperatur erreicht ist. Reißt dagegen die Oxydschicht auf, verläuft die Temperatur längs der gestrichelten Linie 8. Um diese beiden Verläufe unterscheiden zu können, wird nun laufend überwacht, ob nach dem ersten Erreichen der gespeicherten Temperatur #4 zum Zeitpunkt t3 diese Temperatur (scheinbar) wieder unterschritten wird.there is a further increase in temperature ## 2, up to the temperature # 3 the casting temperature is reached. If, on the other hand, the oxide layer tears open, it runs the temperature along the dashed line 8. To distinguish these two courses to be able to, is now continuously monitored whether after the first reached the saved Temperature # 4 fell below this temperature (apparently) again at time t3 will.

Ist dies der Fall, wird abgewartet, bis die scheinbare Temperatur von dem Wert 4 ausgehend um einen fest vorgegebenen Betrag # #2/2 weiter abgesunken ist und zum Zeitpunkt der 2/2 zum 25 Temperaturwert5 erreicht ist.If this is the case, the system waits for the apparent temperature starting from the value 4, it has decreased further by a fixed predetermined amount # # 2/2 and at the time of 2/2 to 25 temperature value5 is reached.

Zu diesem Zeitpunkt wird dann die scheinbare Gießtemperatur P5 erkannt, die Heizleistung auf den ver-5 ringerten Wert H2 umgeschaltet und das Gießsignal erzeugt, worauf ein im Vergleich mit Fig. 1 kürzeres Gießintervall vorgegeben wird.At this point in time, the apparent casting temperature P5 is recognized, the heating power is switched to the reduced value H2 and the pouring signal generated, whereupon a casting interval, which is shorter than that of FIG. 1, is specified.

Der Wert ß 2/2' um den die Temperatur von dem Wert bis zur scheinbaren Gießtemperatur #5 abfallen darf, entspricht gerade der Hälfte der Temperaturdifferenz + 2 um welchen sich bei vorhandener Oxydschicht die Temperatur ausgehend von ;9 erhöht, bis die Gießtemperatur #3 erreicht ist. Weiterhin entspricht die Temperaturdifferenz ## der Fig. 1 gerade der Summe aus ##1 + ## 2.The value ß 2/2 'by which the temperature from the value to the apparent Casting temperature # 5 is allowed to drop, corresponds to just half of the temperature difference + 2 by which, if there is an oxide layer, the temperature, based on; 9 increased until casting temperature # 3 is reached. Furthermore, the temperature difference corresponds ## of FIG. 1 is precisely the sum of ## 1 + ## 2.

Die übrigen Kurvenabschnitte der Fig. 2 entsprechen denen der Fig. 1, so daß eine weitere Erläuterung nicht erforderlich ist.The remaining curve sections of FIG. 2 correspond to those of FIG. 1, so no further explanation is required.

Fig. 3 zeigt deutlicher das Strecken des Schmelzintervalles. Wird nämlich die Temperatur mit voller Heizleistung H1 gemäß der Kurve 9 hochgefahren, so ist bei manchen Stoffen oder Legierungen kein ausgeprägter horizontaler Abschnitt der Temperaturkurve erkennbar.Fig. 3 shows more clearly the stretching of the melting interval. Will namely increased the temperature with full heating power H1 according to curve 9, in some materials or alloys there is no pronounced horizontal section recognizable from the temperature curve.

Wie Kurve 9 zeigt, verläuft die Temperatur zwischen Solidustemperatur eS und Liquidustemperatur L zwischen 5 den Zeitpunkten tl und t 3 mit deutlicher Steigung, wobei das Zeitintervall zum Durchlaufen dieser Temperaturdifferenz verhältnismäßig kurz ist. Wie oben erwähnt, kann durch inhomogene Temperaturverteilung bzw. ungleichförmiges Erwärmen aufgrund des Skineffektes durchaus vorkommen, daß noch nicht alle Legierungsbestandteile, insbesondere im Inneren des Schmelzgutes schon in der flüssigen Phase sind, obwohl der Strahlungssensor, der ja im wesentlichen die Oberflächentemperatur mißt, bereits die Liquidustemperatur anzeigt. Durch Umschalten der Heizleistung kann dieser schädliche Effekt ausgeschaltet werden. Im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 wurde die Umschaltung von voller Heizleistung H1 (beispielsweise mit 220 V) auf verringerte Heizleistung (von beispielsweise 160 V) gesprochen. In Kurve 10 der Fig. 3 kommen drei verschiedene Heizleistungen H1 (z.B. 220 V), H2 (z.B. 200 V) und H3 (z.B. 160 V) zur Anwendung. Hat die Temperaturkurve zum Zeitpunkt tl bei voller Heizleistung H1 eine sich verl angsamende Steigung, d.h. unterschreitet der Differentialquotient dWdt einen vorgegebenen positiven Schwellwert zum Zeitpunkt tl so wird zunächst die Heizleistung auf die kleinere Stufe H2 umgeschaltet. Die Temperaturkurve läuft nun flacher in den horizontalen Abschnitt ein, der zum Zeitpunkt t bei der Solidustemperatur?Y5 beginnt, Sodann wlrd'auf eine noch kleinere Heizleistung H3 umgeschaltet, so daß der günstige horizontale Temperaturkurvenabschnitt durchlaufen wird. Die Solidustemperatur wird dadurch erkannt, daß der Differentialquotient d/dt einen zweiten kleineren Schwellwert, beispielsweise Null erreicht. Beginnt nach Durchlaufen des horizontalen Abschnittes zum Zeitpunkt t2 die Temperaturkurve wieder zu steigen, so läuft der Vorgang wie im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 ab, d.h. zum Zeitpunkt t3 wird wieder auf volle Heizleistung H1 umgeschaltet.As curve 9 shows, the temperature runs between the solidus temperature eS and liquidus temperature L between times tl and t 3 with more clearly Slope, the time interval for passing through this temperature difference being proportionate is short. As mentioned above, inhomogeneous or non-uniform temperature distribution can result Due to the skin effect, it is quite possible that not all alloy components, are already in the liquid phase, especially in the interior of the molten material, although the radiation sensor, which essentially measures the surface temperature, already does displays the liquidus temperature. By switching the heating power this can be harmful Effect can be turned off. In connection with FIGS. 1 and 2, the switchover from full heating output H1 (for example with 220 V) to reduced heating output (of for example 160 V). In curve 10 of FIG. 3 there are three different ones Heating capacities H1 (e.g. 220 V), H2 (e.g. 200 V) and H3 (e.g. 160 V) are used. Has the temperature curve at time tl at full heating power H1 a lost slowing gradient, i.e. if the differential quotient dWdt falls below a specified value positive threshold value at time tl so first the heating power is on the lower level H2 switched. The temperature curve is now flatter in the horizontal Section beginning at time t at solidus temperature? Y5, then wlrd'on an even lower heating output H3, so that the favorable horizontal Temperature curve section is run through. The solidus temperature is recognized by that the differential quotient d / dt has a second smaller threshold value, for example Reached zero. Starts after passing through the horizontal section at the point in time t2 the temperature curve to rise again, the process runs as in the 1 and 2, i.e. at time t3 the heating power is restored to full H1 switched.

Im folgenden wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Dort ist ein Gießgerät gezeigt, bei dem die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommen kann. Dieses Gießgerät entspricht im wesentlichen dem Gießgerät der (unveröffentlichten) älteren Patentanmeldung P 33 05 418.5 mit Ausnahme der für die Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung notwendigen Teile.Reference is made to FIG. 4 below. There is a pouring device there in which the present invention can be used. This pouring device corresponds essentially to the casting device of the (unpublished) older patent application P 33 05 418.5 with the exception of those for the implementation of the method according to the present Invention necessary parts.

Fig. 4 zeigt im wesentlichen einen Vertikalschnitt durch ein Gießgerät. Ein Rahmentragwerk 11 ist im wesentlichen kastenförmig aufgebaut, an seiner Vorderseite zum Ein- und Ausfahren von Schubteilen 12 und 13 jedoch offen. Der obere Teil des Rahmentragwerks 11 besitzt einen verstärkten Querri egel 34, der ein nach unten gerichtetes U-förmiges Profil aufweist.Fig. 4 shows essentially a vertical section through a casting device. A frame structure 11 is essentially box-shaped on its front side for moving in and out pushing parts 12 and 13, however, open. The upper part of the Framework 11 has a reinforced Querri egel 34, the one down has directed U-shaped profile.

Die horizontalen Stoßflächen dieses Profils liegen der Oberseite des oberen Schubteils 12 gegenüber, das ein im wesentlichen H-förmiges Querschnittsprofil besitzt. In dem Querbalken dieses H-förmigen Profils ist eine Ausnehmung vorgesehen, in welche ein Tiegel 24 einsetzbar ist. Rings um etwa die untere Hälfte des Tiegels 24 ist eine Induktionsspule 31 in gewissem Abstand zu dem Tiegel 24 angeordnet und sorgt in Verbindung mit einem Hochfrequenzgenerator (nicht dargestellt) für eine Aufheizung des Schmelzgutes in dem Tiegel 24. Der Tiegel 24 verläuft von oben nach unten konisch spitz zulaufend und hat im Bereich seines oberen Endes eine umlaufende Schulter bzw. einen Bund, der auf einem Haltering 44 zur Auflage kommt. Der Haltering 44 ist an der Oberseite des Querbalkens des H-förmigen Querschnittsprofils gelagert. Das obere Schubteil 12 ist in seitlichen Führungsschienen 21 gegenüber dem Tragwerk 11 verschiebbar. Die Lagerung erfolgt über Kugellager 29, wobei diese ein Spiel aufweisen, das eine vertikale Verschiebung des Schubteiles 12 erlaubt. Das Spiel ist hierbei so groß, daß das Schubteil 12 soweit in Richtung auf den oberen Querriegel 34 verschoben werden kann, daß die einander zugeordneten Stoßflächen des Schubteiles 12 und des Querriegels 34 miteinander in feste Berührung bringbar sind, wobei die in einer Nut an der Oberseite des Schubteils 12 vorgesehene Dichtung 35 für einen mit Über- oder Unterdruck belastbaren dichten Abschluß zwischen dem oberen Querriegel 34 und dem oberen Schubteil 12 sorgt. In der Wandung des Schubteiles 12 können eine oder mehrere Kühlmittel leitungen 38 vorgesehen sein, durch welche Kühlmittel, beispielsweise Wasser geleitet wird.The horizontal abutment surfaces of this profile are on top of the upper thrust part 12 opposite, which has a substantially H-shaped cross-sectional profile owns. A recess is provided in the crossbeam of this H-shaped profile, in which a crucible 24 can be used. Around the bottom half of the crucible 24, an induction coil 31 is arranged at a certain distance from the crucible 24 and provides in connection with a high frequency generator (not shown) for a Heating of the material to be melted in the crucible 24. The crucible 24 extends from above conically tapering at the bottom and has a circumferential in the area of its upper end Shoulder or a collar that comes to rest on a retaining ring 44. The retaining ring 44 is mounted on the top of the crossbar of the H-shaped cross-sectional profile. The upper thrust part 12 is in lateral guide rails 21 opposite the supporting structure 11 movable. The storage takes place via ball bearings 29, these having a game exhibit, which allows a vertical displacement of the thrust part 12. The game is here so large that the thrust part 12 is moved towards the upper cross bar 34 as far can be that the mutually associated abutment surfaces of the thrust part 12 and the Cross bar 34 can be brought into firm contact with one another, the in one Groove on the top of the push part 12 provided seal 35 for a with over- or vacuum resilient tight seal between the upper crossbar 34 and the upper thrust part 12 provides. In the wall of the thrust part 12 one or several coolant lines 38 may be provided through which coolant, for example Water is directed.

Unterhalb des Schubteiles 12 ist ein unteres Schubteil 13 angeordnet, das ebenfalls in kugelgelagerten Führungsschienen 28 verschiebbar ist. Auch hier hat das Kugellager 29 ein Spiel, das eine vertikale Verschiebung des Schubteiles 13 erlaubt. Das Schubteil 13 besitzt ein im wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil, das in seinem Innenraum die Aufnahme einer Gußmuffel 25 ermöglicht. Die Oberseite des Schubteiles 13 bildet eine Stoßfläche, die mit der Unterseite des oberen Schubteiles 12 in Berührung bringbar ist.Below the push part 12, a lower push part 13 is arranged, which is also displaceable in ball-bearing guide rails 28. Here too the ball bearing 29 has a game that a vertical displacement of the thrust part 13 allowed. The push part 13 has an essentially U-shaped cross-sectional profile, which enables the inclusion of a casting muffle 25 in its interior. The top of the push part 13 forms an abutment surface that connects to the underside of the upper push part 12 can be brought into contact.

Auch hier ist in einer Nut an der Stoßfläche des unteren Schubteiles 13 eine Dichtung 36 eingelassen. Das untere Schubteil 13 ist durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung (Zylinder 32 und Kolben 33), die an einem unteren Querriegel 58 an der Unterseite des Rahmentragwerks 10 abgestützt ist, vertikal verschiebbar.Here, too, is in a groove on the abutment surface of the lower thrust part 13 a seal 36 let in. The lower thrust part 13 is through a piston-cylinder arrangement (Cylinder 32 and piston 33) attached to a lower cross bar 58 on the underside of the framework 10 is supported, vertically displaceable.

Wird das untere Schubteil 13 durch die Kolben-Zylinder-Anordnung 32, 33 angehoben, so drückt es gegen das obere Schubteil 12, wodurch dieses ebenfalls angehoben wird, bis es an dem oberen Querriegel zum Anschlag kommt. Der obere Querriegel 34, das obere Schubteil 12 und das untere Schubteil 13 bilden zusammen mit den Dichtungen 35 und 36 eine Kammer 56, die evaktlierbar oder mit Druckgas beaufschlagbar ist. Diese Kammer 56 nimmt also den Tiegel 24 und die Gußmuffel 25 auf und bildet somit einen Schmelz- und Gießraum.If the lower thrust part 13 is supported by the piston-cylinder arrangement 32, 33 raised, it presses against the upper thrust part 12, whereby this also is raised until it comes to a stop on the upper crossbar. The upper crossbar 34, the upper push part 12 and the lower push part 13 form together with the Seals 35 and 36 a chamber 56, which can be evaktlierbar or pressurized with pressurized gas is. This chamber 56 thus receives the crucible 24 and the casting muffle 25 and forms thus a melting and casting room.

Im oberen Querriegel sind Öffnungen 37 und 57 vorgesehen, über welche die Kammer 56 mit einer Vakuumpumpe oder einer Druckgasquelle verbindbar ist.In the upper cross bar openings 37 and 57 are provided through which the chamber 56 can be connected to a vacuum pump or a source of pressurized gas.

Zusätzlich zu der aus der Kolben-Zylinder-Anordnung 32, 33 gebildeten Hubeinrichtung, die zum Verschließen des Gießgerätes dient, ist eine weitere, aus Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 gebildete Hubeinrichtung vorgesehen, die zum Anheben und Absenken der Gußmuffel 25 und zum gleichzeitigen Öffnen bzw. Schließen des Tiegels 24 dient. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 ist in einer Ausnehmung 41 im unteren Bereich des Schubteiles 13 angeordnet. Die Kolbenstange 39 ragt hierbei durch die Bodenwandung des Schubteiles 13 hindurch und ist an einer Tragplatte 47 befestigt, welche die Gußmuffel trägt. Die Gußmuffel ist somit zwischen zwei Grenzstellungen verschiebbar, wobei die obere, gestrichelt dargestellte Grenzstellung für den Gießvorgang verwendet wird. Hierbei kommt dann ein Einfülltrichter 27 der Gußmuffel 25 dicht unterhalb der Ausgußöffnung des Tiegels 24 zu liegen.In addition to that formed from the piston-cylinder arrangement 32, 33 Another lifting device, which is used to close the casting device, is off Piston-cylinder arrangement 39, 40 formed lifting device provided for lifting and lowering the casting muffle 25 and simultaneously opening and closing the crucible 24 serves. The piston-cylinder arrangement 39, 40 is in a recess 41 in the lower Area of the thrust part 13 is arranged. The piston rod 39 protrudes through the Bottom wall of the push part 13 and is attached to a support plate 47, who carries the casting muffle. The casting muffle is thus between two limit positions displaceable, the upper limit position shown in dashed lines for the casting process is used. Here, a funnel 27 of the casting muffle 25 comes tight to lie below the pouring opening of the crucible 24.

Die Tragplatte 47 ist nach einer Seite (rechts in Fig. 4) zu einem Verbindungsarm verlängert, an dem ein vertikaler Hubstößel 46 befestigt ist. Durch Anheben der Gußmuffel 25 wird somit auch der Hubstößel 46 angehoben. Dieser Hubstößel 46 fluchtet bei geschlossenen Schubteilen mit einem weiteren Hubstößel 45', der in einer Öffnung im Querteil des H-förmigen Querschnittprofils des Schubteiles 12 geführt ist und in einen horizontalen Hubarm 45 mündet, der in einer Bohrung eines der Tiegelteile befestigt ist.The support plate 47 is on one side (on the right in Fig. 4) to one Extended connecting arm to which a vertical lift ram 46 is attached. By When the casting muffle 25 is raised, the lifting ram 46 is also raised. This lift tappet 46 is aligned with a further lift tappet 45 ', the in an opening in the transverse part of the H-shaped cross-sectional profile of the push part 12 is guided and opens into a horizontal lifting arm 45, which is in a bore of a the crucible parts is attached.

Die einander zugewandten Enden der beiden Hubstößel 45' und 46 liegen in der unteren Grenzstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 in einem Abstand zueinander. Hierdurch wird ein toter Gang geschaffen, der dafür sorgt, daß erst kurz vor Erreichen der oberen Grenzstellung der Gußmuffel 25 die beiden Hubstößel 45' und 46 miteinander in Berührung kommen und dann bei dem letzten Teil der Aufwärtsbewegung der Gußmuffel 25 für ein Öffnen des Tiegels 24 sorgen. Oberhalb des Tiegels 24 besitzt der Querriegel 34 eine Öffnung, die über ein Schauglas 48 verschlossen ist.The facing ends of the two lift tappets 45 ' and 46 are in the lower limit position of the piston-cylinder arrangement 39, 40 at a distance from each other. This creates a dead passage for it ensures that only shortly before reaching the upper limit position of the casting muffle 25 the two lift tappets 45 'and 46 come into contact with one another and then with the last one Part of the upward movement of the casting muffle 25 ensures that the crucible 24 opens. Above the crucible 24, the cross bar 34 has an opening that opens through a sight glass 48 is locked.

Das Schauglas 48 ist mittels eines Halteringes 42 befestigt. Oberhalb des Schauglases ist ein Temperaturfühler in Form eines Infrarot-Strahlungssensors 60 angebracht. Mittels einer Halterung 61 sind der Sensor 60 sowie seine Zuleitungen 62 an dem oberen Querriegel 34 gehalten. Die Zuleitungen 62 führen zu einem Steuergerät 63, welches auch beispielsweise über Magnetventile die Kolben-Zylinder-Anordnung 391 40, welche den Gießvorgang auslöst, steuert. Ist also gemäß dem oben beschriebenen Verfahren die optimale Gießtemperatur erreicht, so kann der Gießvorgang hier automatisch ablaufen.The sight glass 48 is fastened by means of a retaining ring 42. Above of the sight glass is a temperature sensor in the form of an infrared radiation sensor 60 attached. The sensor 60 and its supply lines are held by means of a holder 61 62 held on the upper cross bar 34. The supply lines 62 lead to a control unit 63, which also, for example, via solenoid valves, the piston-cylinder arrangement 391 40, which triggers the casting process, controls. So is according to the above If the process reaches the optimum casting temperature, the casting process can take place here automatically expire.

Fig. 5 zeigt eine andere Gießvorrichtung, bei der die Erfindung zur Anwendung kommen kann. Hier sind Tiegel 24 und Heizeinrichtung 31 an einem Dreharm 65 befestigt, der ein Gegengewicht 66 aufweist und um eine vertikale Achse 67 drehbar ist. Hier handelt es sich um eine Schleudergußvorrichtung mit einem Schleuderraum 68, der von oben her zugänglich ist, da sein Gehäusedeckel 70 über ein Scharnier 69 aufklappbar ist. Mit 71 ist eine Aufnahme für eine Gießform bezeichnet. Ein Steuerpult 72 ist über eine Trennwand 73 von dem Schleuderraum 68 getrennt.Fig. 5 shows another casting device in which the invention for Application can come. Here, the crucible 24 and the heating device 31 are on a rotating arm 65 attached, which has a counterweight 66 and is rotatable about a vertical axis 67 is. This is a centrifugal casting device with a centrifugal chamber 68, which is accessible from above, since its housing cover 70 has a hinge 69 can be opened. 71 with a receptacle for a casting mold is designated. A control panel 72 is separated from centrifugal chamber 68 by a partition 73.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt des Steuerpultes der Vorrichtung nach der Erfindung. Es sind verschiedene Steuerfunktionsschalter bzw. -taster vorgesehen.Fig. 6 shows a section of the control panel of the device according to the invention. Various control function switches or buttons are provided.

Mittels eines Schalters 74 können zunächst zwei Betriebsarten ausgewählt werden. Zum einen die Betriebsart, bei dem der Gießvorgang bei Erreichen einer voreingestellten Gießtemperatur ausgelöst wird sowie die Betriebsart, bei der die Gießtemperatur nach der Erfindung automatisch ermittelt wird. Mit einem Taster 75 wird der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Vorgang des Vorglühens gestartet. Mit einem Taster 76 wird der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Vorgang ohne Vorglühen (Kurvenabschnitt 4) gestartet.By means of a switch 74, two operating modes can initially be selected will. On the one hand, the operating mode in which the casting process when a preset Casting temperature is triggered as well as the operating mode at which the casting temperature is determined automatically according to the invention. With a button 75 is the context with Fig. 1 described process of preheating started. With a button 76 is the process described in connection with FIG. 1 without preheating (curve section 4) started.

Über den Taster 77 kann manuell der Gießvorgang ausgelöst werden. Mit einem Taster 78 kann die Heizung jederzeit, auch während des automatischen Ablaufes ausgeschaltet werden.The casting process can be triggered manually using the button 77. With a button 78, the heating can be activated at any time, even during the automatic sequence turned off.

Mit einem Schalter 79 können verschiedene Heizstufen für die Heizleistung bei Erreichen der Gießtemperatur vorgewählt werden. Über ein Stellorgan 80 kann die Temperaturdifferenz t* gemäß Fig. 3 vorgewählt werden.A switch 79 can be used to set different heating levels for the heating output be preselected when the casting temperature is reached. Via an actuator 80 can the temperature difference t * according to FIG. 3 can be preselected.

Weiterhin ist eine Anzeige 81 vorgesehen, die den Absolutwert der Infrarot-Emission anzeigt.Furthermore, a display 81 is provided which shows the absolute value of the Indicates infrared emission.

Sodann sind zwei Temperaturkurven 82 und 83 vorgesehen längs denen Leuchtdioden 84 bis 91 angeordnet sind.Then two temperature curves 82 and 83 are provided along them LEDs 84 to 91 are arranged.

Diese Leuchtdioden zeigen der bedienten Person an, in welchem Kurvenabschnitt sich die Temperatur jeweils befindet. Wird über den Schalter 74 die erste Betriebsart ausgewählt, so läuft die Temperatur längs der Kurve 82, worauf in Abhängigkeit von der jeweils erreichten Temperatur die entsprechende Diode 84 aufleuchtet, bis bei Erreichen der voreingestellten Endtemperatur die letzte Diode leuchtet.These light-emitting diodes show the person being served in which section of the curve the temperature is in each case. Is the first operating mode via switch 74 is selected, the temperature runs along curve 82, whereupon as a function of of the temperature reached, the corresponding diode 84 lights up until at When the preset final temperature is reached, the last diode lights up.

Wird die zweite Betriebsart mit automatischer Ermittlung der optimalen Gießtemperatur ausgewählt, so fährt die Temperatur längs der Kurve 83. Bei Erreichen der Liquidustemperatur C leuchtet die Diode 85. Befindet man sich einige Zeit nach Erreichen dieser Temperatur immer noch im Schmeizintervall, so leuchtet die Diode 86. Beginnt die Temperatur am Ende des Schmelzintervalles wieder zu steigen, so leuchtet die Diode 87 bzw. ab Erreichen der Temperatur ß92 die Diode 88.Becomes the second operating mode with automatic determination of the optimal Casting temperature selected, the temperature moves along curve 83. When reached the liquidus temperature C the diode 85 lights up. If you are after some time If this temperature is still reached within the melting interval, the diode lights up 86. If the temperature begins to rise again at the end of the melting interval, then so The diode 87 lights up or when the temperature ß92 is reached, the diode 88 lights up.

Ist die Gießtemperatur 3 erreicht, so leuchtet die 3 Diode 89 hier mit grüner Farbe. Zum Zeitpunkt t5, d.h. nach Ablauf des Gießintervalles leuchtet die rote Diode 90. Sobald die Diode 89 leuchtet, muß die Bedienperson daher den Taster 77 drücken. Leuchtet dagegen die Diode 90, so erkennt er, daß er den Gießvorgang nicht mehr auslösen darf.If the casting temperature 3 is reached, the 3 diode 89 lights up here with green color. Lights up at time t5, i.e. after the pouring interval has expired the red diode 90. As soon as the diode 89 lights up, the operator must therefore the Press button 77. If, on the other hand, the diode 90 lights up, it recognizes that it is the casting process may no longer trigger.

Treten während des automatischen Ablaufes Betriebsstörungen auf, steigt insbesondere nach Durchlaufen des Schmelzintervalles die Temperatur nicht deutlich an, so wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer über das Leuchten der Diode 91 angezeigt, daß die Maximalzeit überschritten ist, ohne daß die Gießtemperatur erreicht wurde. Der Schmelzvorgang ist dann abzubrechen.If malfunctions occur during the automatic process, increases especially after passing through the melting interval, the temperature is not clear on, the diode will light up after a specified period of time has elapsed 91 indicated that the maximum time has been exceeded without the casting temperature was achieved. The melting process must then be stopped.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinheit 63. Kernstück der Steuereinheit ist ein Microprozessor 92, der über einen Transformator 93 mit umschaltbarer Netzspannung (vgl. Umschalter 79) verbunden ist. Der Microprozessor besitzt mehrere Eingänge 94, die mit den Schaltern bzw. Tastern gemäß Fig. 6 verbunden sind, wie mit dem Bezugszeichen 74 bis 78, die sich auf die Schalter bzw. Taster der Fig. 6 beziehen, angedeutet.7 shows a block diagram of the control unit 63. The core of the Control unit is a microprocessor 92, which can be switched over via a transformer 93 Mains voltage (see. Changeover switch 79) is connected. The microprocessor has several Inputs 94, which are connected to the switches or buttons according to FIG. 6, such as with the reference numerals 74 to 78, which relate to the switches or buttons of Fig. 6 refer, indicated.

Weiterhin besitzt der Microprozessor mehrere Ausgänge 95 und 96, die einerseits die Leuchtdioden 84 bis 91 ansteuern und andererseits die verschiedenen Leistungsstufen für die Heizleistung umschalten, die Heizleistung ganz abschalten und/oder Betätigungsorgane zum Auslösen des automatischen Gießens ansteuern.Furthermore, the microprocessor has several outputs 95 and 96, the on the one hand control the light-emitting diodes 84 to 91 and on the other hand the various Switch over the power levels for the heating output, switch off the heating output completely and / or control actuators for triggering the automatic casting.

Als weiteren Eingang für den Microprozessor 92 ist ein Analog/Digital -Wandl er 97 vorgesehen, dessen Eingängen folgende Signale zugeführt werden: Zunächst das Ausgangssignal des Infrarot-Strahlungssensors 60, welches ggf. über einen Verstärker 99 noch' verstärkt wird. Sodann ein Signal eines Potentiometers 80 (vgl. auch Fig. 6), mit welchem die Temperaturdifferenz'gemäß Fig. 1 voreingestellt wird bzw. genauer ein vorgegebener Wert 2I für das Ausgangssignal des Sensors 60, wobei dieses Signal entsprechend der Strahlungs-Strom- bzw. Spannungscharakteristik des Sensors dem Wert X 2 entspricht. Schließlich wird über ein Potentiometer 98 bei der Betriebsart gemäß Kurve 82 der Fig. 6 der Absolutwert der Gießtemperatur eingestellt.Another input for the microprocessor 92 is an analog / digital -Converter 97 is provided, the inputs of which are supplied with the following signals: First the output signal of the infrared radiation sensor 60, which if necessary via an amplifier 99 is still 'reinforced. Then a signal from a potentiometer 80 (see also Fig. 6), with which the temperature difference according to FIG. 1 is preset or more precisely a predetermined value 2I for the output signal of the sensor 60, this signal according to the radiation, current or voltage characteristics of the sensor Value X 2 corresponds. Finally, a potentiometer 98 is used in the operating mode according to curve 82 of FIG. 6, the absolute value of the casting temperature is set.

Der Mikroprozessor 92 wertet das analog/digitalgewandelte Teil des Sensors 90 laufend aus, bildet den Differentialquotienten bzw. genauer den Differenzenquotienten zur Ermittlung der Steigung der Temperaturkurve, führt die im beschriebenen Vergleichsoperationen aus, errechnet ggf. die beschriebenen Korrekturwerte und erzeugt die verschiedenen Steuersignale an seinen Ausgängen. Hierzu enthält der Microprozessor - wie üblich - Recheneinheiten, Datenspeicher, Programmspeicher sowie bei den Blöcken für die Ausgänge 95 und 96 die entsprechenden Treiberschaltungen. Nach den oben angegebenen Erläuterungen ist es einem Fach- mann ohne weiteres möglich, den Microprozessor so zu programmieren, daß er die beschriebenen Verfahrensschritte ausführt.The microprocessor 92 evaluates the analog / digital converted part of the Sensor 90 continuously forms the differential quotient or, more precisely, the differential quotient to determine the slope of the temperature curve, the comparison operations described in , if necessary, calculates the correction values described and generates the various Control signals at its outputs. For this purpose, the microprocessor contains - as usual - Computing units, data memories, program memories and the blocks for the Outputs 95 and 96 the corresponding driver circuits. According to the above Explanations, it is a specialist man easily possible that To program the microprocessor in such a way that it carries out the process steps described executes.

Fig. 8 zeigt Temperaturverläufe von alten und neuen Tiegeln, die nach der Erfindung automatisch unterschieden werden können. Üblicherweise werden Legierungen in Keramiktiegeln geschmolzen, während Gold im Kohletiegel geschmolzen wird, der in einen Keramiktiegel eingesetzt ist. Kohletiegel zeigen nun bei gleicher Temperatur unterschiedliche Strahlungsintensitäten, wobei neue, unverbrauchte Tiegel eine geringere Strahlungsintensität (dunklere Strahlung) aufweisen als mehrfach benutzte, ältere Tiegel. Bei Temperaturmessung mittels Infrarot-Strahlungsdetektor würde dies eine Verfälschung des Meßergebnisses mit sich bringen.Fig. 8 shows temperature curves of old and new crucibles, which according to of the invention can be automatically distinguished. Usually alloys melted in ceramic crucibles while gold is melted in the coal crucible, the is inserted into a ceramic crucible. Charcoal crucibles now show at the same temperature different radiation intensities, with new, unused crucibles a lower one Radiation intensity (darker radiation) than older ones that have been used several times Crucible. In the case of temperature measurement using an infrared radiation detector, this would be a Bring falsification of the measurement result.

Zur Vermeidung dieses Fehlers wird während der ersten Aufheizphase, d.h. vor Erreichen der Liquidustemperatur die Steigung der Kurve ermittelt. Im einzelnen wird eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Einschalten der vollen Heizleistung, d.h. im Beispiel der Fig. 8 zum Zeitpunkt t7 die Steigung der Kurve durch Bildung des Differentialquotientens d #/dt (in Digitaltechnik natürlich des Differenzenquotienten) festgestellt.To avoid this error, during the first heating phase, i.e. the slope of the curve is determined before the liquidus temperature is reached. In detail a predetermined period of time after switching on the full heating power, i.e. in the example of FIG. 8 at time t7 the slope of the curve by forming the Differential quotient d # / dt (in digital technology, of course, the difference quotient) established.

Dieser Wert wird mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Liegt der ermittelte Steigungswert unter dem Schwellwert, so liegt ein neuer Tiegel vor, während umgekehrt ein alter Tiegel erkannt wird. Versuchsmessungen haben nun ergeben, daß in dem interessierenden Temperaturbereich für die Gießtemperatur (z.B. lSOO0C) das Ausgangssignal eines Infrarot-Strahlungssensors sich um einen relativ konstanten Wert AT bei alten und neuen Tiegeln unterscheidet. Durch Addition bzw.This value is compared with a predetermined threshold value. Lies the determined slope value is below the threshold value, then a new crucible is present, while conversely an old crucible is recognized. Test measurements have now shown that in the temperature range of interest for the casting temperature (e.g. lSOO0C) the output signal of an infrared radiation sensor is relatively constant AT value differentiates between old and new crucibles. By addition or

Subtraktion dieses Wertes QT können die beiden Kurven der Fig. 8 so transformiert werden, daß für beide Fälle eine einzige, korrigierte Kurve verwendet werden kann. Wählt man die Kurve für den alten Tiegel als maßgebliche Kurve und legt man dementsprechend die Gießtemperatur auf den Wert <92 g2' somuß man, wenn das Vorliegen eines neuen Tiegels - wie oben beschrieben - erkannt wurde, lediglich zu dem Ausgangssignal des Infrarotsensors den Wert hT hinzuaddieren. Erreicht das Ausgangssignal des Infrarotstrahlungssensors den Wert #g1 so wird durch die Addition von AT dann dem Microprozessor der Wert -g2 der Wert g1 + Y gl der dann als der voreingestellte Wert für die Gießtemperatur erkannt wird.The two curves in FIG. 8 can be subtracted from this value QT that will be transformed for both Cases a single, corrected Curve can be used. If you choose the curve for the old crucible as the decisive one Curve and set the casting temperature accordingly to the value <92 g2 'so if the presence of a new crucible - as described above - has been recognized, just add the value hT to the output signal of the infrared sensor. Achieved the output signal of the infrared radiation sensor has the value # g1 so is determined by the Addition of AT then the microprocessor the value -g2 the value g1 + Y gl which then is recognized as the preset value for the casting temperature.

Umgekehrt könnte man natürlich auch die Kurve für den neuen Tiegel als Bezugskurve heranziehen. In diesem Falle müßte beim Erkennen eines alten Tiegels von dem Ausgangssignal des Sensors der Wert AT subtrahiert werden, wobei als Schwellwert für das Erkennen der Gießtemperatur dann natürlich der Wert #gl gespeichert werden müßte.The other way around, of course, is the curve for the new crucible use it as a reference curve. In this case it would have to be when recognizing an old crucible the value AT can be subtracted from the output signal of the sensor, the threshold value being for the detection of the casting temperature the value #gl can of course be saved would have to.

Als günstige Werte für einzelne oben beschriebene Größen haben sich folgende Werte erwiesen: Für die Beheizung einer Induktionsspule wird bei der größten Heizleistung H1 220 V verwendet. Für die Heizleistung H2 der Fig. 3 (sanftes Einlaufen in das Schmelzintervall) haben sich 200 bzw. 180 V als günstig erwiesen.Favorable values for the individual quantities described above have proven to be The following values have been proven: For the heating of an induction coil, the largest Heating power H1 220 V used. For the heating power H2 of FIG. 3 (gentle running-in in the melting range) 200 or 180 V have proven to be favorable.

Für die Heizleistung H3 während des Schmelzintervalles sowie auch während des Gießintervalles (Heizleistung H2 der Fig. 1) werden 160 V empfohlen.For the heating power H3 during the melting interval as well 160 V are recommended during the casting interval (heating power H2 in FIG. 1).

Als Temperaturdifferenz a ## (in Fig. 1) für die Überhitzung des Schmelzgutes über die Liquidustemperatur hinaus sind 100°C zweckmäßig.As the temperature difference a ## (in Fig. 1) for the overheating of the material to be melted 100 ° C above the liquidus temperature is advisable.

Die oben angegebenen Spannungswerte beziehen sich auf einen Vorschalttransformator zur Ansteuerung der Induktionsspule 31.The voltage values given above refer to a series transformer for controlling the induction coil 31.

Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung angegebenen Merkmale können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the claims, the description and the drawing specified features can be used both on their own and in any combination with one another be essential to the invention.

Bezugszeichenliste 11 Rahmentragwerk 12 Schubteil 13 Schubteil 21 Führungsschiene 24 Tiegel 25 Gußmuffel 27 Einfülltrichter 28 Führungsschiene 29 Kugellager 31 Heizeinrichtung (Induktionsspule) 32 Zylinder 33 Kolben 34 Querriegel 35 Dichtung 36 Dichtung 37 Öffnung 38 Kühlmittel leitung 39 Kolben 40 Zylinder 41 Ausnehmung 42 Haltering 44 Haltering 45 Hubarm 45' Hubstößel 46 Hubstößel 47 Tragplatte 48 Schauglas 56 Kammer 57 Öffnung 58 Querriegel (unterer) 60 Temperaturfühler 61 Halterung 62 Zuleitung 63 Steuereinrichtung 65 Dreh arm 66 Gegengewicht 67 vertikale Achse 68 Schleuderarm 69 Scharnier 70 Gehäusedeckel 71 Aufnahme 72 Steuerpult 73 Trennwand 74 Schalter 75 Taster 76 Taster 77 Taster 78 Taster 79 Schalter 80 Stellorgan (Potentiometer) 81 Anzeige 82 Temperaturkurve 83 Temperaturkurve 84 Leuchtdiode 85 Leuchtdiode 86 Leuchtdiode 87 Leuchtdiode 88 Leuchtdiode 89 Leuchtdiode 90 Leuchtdiode 91 Leuchtdiode 92 Microprozessor 93 Transformator 94 Eingang 95 Ausgang 96 Ausgang 97 Analog/Digital-Wandler 98 Stellorgan (Potentiometer) 99 VerstärkerLIST OF REFERENCE NUMERALS 11 framework 12 push part 13 push part 21 Guide rail 24 Crucible 25 Muffle 27 Filling funnel 28 Guide rail 29 Ball bearing 31 heating device (induction coil) 32 cylinder 33 piston 34 cross bar 35 Seal 36 Seal 37 Opening 38 Coolant line 39 Piston 40 Cylinder 41 Recess 42 retaining ring 44 retaining ring 45 lifting arm 45 'lifting ram 46 lifting ram 47 support plate 48 Sight glass 56 Chamber 57 Opening 58 Cross bar (lower) 60 Temperature sensor 61 Bracket 62 supply line 63 control device 65 swivel arm 66 counterweight 67 vertical Axis 68 Sling arm 69 Hinge 70 Housing cover 71 Mounting 72 Control panel 73 Partition 74 Switch 75 Button 76 Button 77 Button 78 Button 79 Switch 80 Actuator (Potentiometer) 81 Display 82 Temperature curve 83 Temperature curve 84 LED 85 LED 86 LED 87 LED 88 LED 89 LED 90 LED 91 LED 92 Microprocessor 93 Transformer 94 Input 95 Output 96 Output 97 Analog / digital converter 98 Control element (potentiometer) 99 Amplifier

Claims

Process for controlling the melting and casting process in investment casting technology, in particular the dental technology and device for carrying out the method Patent claims: 1. Method for controlling the melting and casting process in investment casting technology, in particular dental technology, in which the melting material is heated and the temperature of the melting material is measured, characterized in that the time course of the temperature measured and changes in temperature over time are determined and the time of casting and / or the casting temperature can be determined as a function of the determined parameters.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temporal The course of the temperature is measured in such a way that a first temperature value (# 1) is determined in which a predetermined decrease in the increase over time the temperature of the melting material occurs with effective heating that another Temperature rise after reaching the first temperature value is determined that from the detection of the further rise in temperature, heating continues until a specified temperature difference reached and a third temperature value (9K3)) occurs and that a ready-to-pour signal is then generated or the pouring process is initiated automatically.

3. The method according to claim 2, characterized in that the heating of the material to be melted from reaching the first temperature value (2-) with reduced Heating output (H2) takes place until the second temperature value (g'2) is measured and that from the second temperature value (5> 2), the heating is heated with greater heating power (H1) will.

4. The method according to claim 3, characterized in that the heating of the melting material when the third temperature value (G) is reached with reduced Heating output (H2) takes place, whereby the reduced heating output is set in such a way that that no further temperature rise occurs.

5. The method according to claims 2 to 4, characterized in that that the casting process is initiated when the third temperature value (Lt) is reached and aborted after a specified time (t4-t5).

6. The method according to claims 2 to 4, characterized in, that a ready-to-pour signal when the third temperature value is reached (# 3)) (? 9'3) is generated and that a signal for the end of the ready-to-pour process generated after a predetermined period of time since the start of Giessberei tschaft will.

7. The method according to claim 1, characterized in that the slope the temperature profile is determined and compared with a threshold value and that depending on whether this threshold value is exceeded or not reached, a temperature value is set, which indicates the readiness to pour.

8. The method according to claim 7, characterized in that when falling below the threshold value the currently measured temperature values a constant correction value is added and that the sum of these values with a given temperature value, which represents the casting temperature is compared.

9. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that a predetermined period of time (t3-t'3) after reaching the second Temperature value a fourth temperature value (p> 4) is determined and saved, that it is determined whether this fourth temperature value is still switched on in spite of the heating is again undershot and that the readiness for pouring is then displayed when the temperature by a predetermined value (a H2 / 2) from the fourth temperature value (# 4) dropped to a fifth temperature value (ffi5) i-ft.

10. Device for performing the method according to one or more of claims 1 to 9, with a melting pot, an adjustable heating device, a temperature sensor for measuring the temperature of the melt zgutes and with a Control device for triggering the casting process depending on the temperature of the material to be melted, characterized in that the control device (63) is continuous the output signal of the temperature sensor (60) with regard to change over time (dR / dt) monitored and dependent on predetermined threshold values of the temperature change over time reverses the heating device (31) and / or initiates a casting process.

11. The device according to claim 10, characterized in that the Control device when a first threshold value of the temperature change over time is reached the heating device (31) reverses to a lower heating power that the control device (63) after a second threshold value for the temperature change over time has been exceeded the heating device (31) reverses to a higher heating power that the control device (63) stores the temperature value (^ t2) at the second control value and a specified one Temperature difference (t added to that the control device (63) the output signal of the temperature sensor (60) compares with this sum value and if both are equal Signals the heating device (31) reverses to the lower heating power and at the same time a signal that indicates that it is ready to be poured is generated.

12. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that that the control device (63) contains a timing element that by the pouring ready shaft signal is controlled and a signal for termination after a specified period of time the ready-to-pour generated.

13. The apparatus according to claim 10, characterized in that the Control device as a function of a predetermined third threshold value of the temporal temperature change a correction value cn T) to the output signal of the Temperature sensor (60) added and this sum value with a predetermined Value reached, whereby if these values are the same, the one indicating the readiness to pour Signal is generated.

14. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that that the control device (63) has a second timing element with an adjustable time duration has, which by exceeding the second threshold value of the temperature change over time (Temperature to \ is started, that the control device after the expiry of the the second timer stores the actual temperature value (14) for a predetermined time, that the control device (63) monitors whether the heating power is switched on Temperature value (kr4) is undershot and that the control device when undershooting this temperature value (94) compares whether the measured by the temperature sensor Temperature is less than the stored temperature value (kr4) minus one constant temperature value (? / 2)

15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the temperature sensor is an infrared radiation sensor is.